基于电阻抗成像的陶瓷基复合材料高温部件温度测量方法技术

技术编号:21997195 阅读:31 留言:0更新日期:2019-08-31 04:38
本发明专利技术公开了基于电阻抗成像的陶瓷基复合材料高温部件温度测量方法,包括步骤如下:制作电极;搭建多通道测试测量硬件系统;设计电阻抗实时成像软件;确立电阻率随温度变化的函数关系;由电阻率分布计算结果获得温度分布情况。本发明专利技术的方法可由电阻抗成像技术对陶瓷基复合材料高温部件电阻率分布的实时计算结果结合电阻率随温度变化关系,同步、准确地间接测量高温部件的温度分布。

Temperature Measurement of High Temperature Components of Ceramic Matrix Composites Based on Electrical Impedance Imaging

【技术实现步骤摘要】
基于电阻抗成像的陶瓷基复合材料高温部件温度测量方法
本专利技术涉及温度测量
,具体涉及基于电阻抗成像的陶瓷基复合材料高温部件温度测量方法,将电阻抗成像技术与电阻率随温度变化关系相结合,实时测量航空发动机高温部件的温度分布。
技术介绍
随着航空发动机性能的不断提高,燃气温度及涡轮进口温度也在不断提高。航空发动机的寿命取决于热端部件的寿命,而为准确预测高温部件的寿命并验证发动机设计的可靠性,必然需要测量热端部件的温度分布。但是,在复杂的高温恶劣环境下,高温部件的温度测量存在较大的技术难度,现有的温度测量技术均存在一定的局限性。温度测试方法主要可分为接触法和非接触法。在接触式测温法中,示温漆测温法在航空发动机测温中应用广泛。示温涂层在温度升高时发生物理或化学变化,引起表面颜色变化,借以指示温度分布。示温漆测温法使用方便、测温范围广,是一种非干涉测试方法(见徐凤花.示温漆技术在航空发动机高温部件表面温度测试上的应用研究[D].电子科技大学.)。但由于示温漆涂料颜色变化不可逆,因此只能测量热端部件最高温度,无法实现实时监测;其次,需要拆卸叶片才能进行温度判读,无法开展原位监测;同时,其测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于电阻抗成像的陶瓷基复合材料高温部件温度测量方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:制作电极,围绕被测陶瓷基复合材料结构件的四周组建一定数量的用于传导电信号的电极阵列;设计用于保证电极在高温环境下能够正常工作的热防护装置;步骤2:搭建多通道测试测量硬件系统,用于采集电极阵列所传导的电信号;步骤3:基于电阻抗成像技术重建算法及步骤2中硬件系统采集到的电压数据,实现陶瓷基复合材料高温部件电阻率分布的计算及成像;步骤4:确立电阻率随温度变化的函数关系;步骤5:根据步骤4建立的电阻率随温度变化的函数关系式,将步骤3中计算得到的电阻率分布情况转换为温度分布情况,最终实现陶瓷基复合材料高温部件上温度...

【技术特征摘要】
1.基于电阻抗成像的陶瓷基复合材料高温部件温度测量方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:制作电极,围绕被测陶瓷基复合材料结构件的四周组建一定数量的用于传导电信号的电极阵列;设计用于保证电极在高温环境下能够正常工作的热防护装置;步骤2:搭建多通道测试测量硬件系统,用于采集电极阵列所传导的电信号;步骤3:基于电阻抗成像技术重建算法及步骤2中硬件系统采集到的电压数据,实现陶瓷基复合材料高温部件电阻率分布的计算及成像;步骤4:确立电阻率随温度变化的函数关系;步骤5:根据步骤4建立的电阻率随温度变化的函数关系式,将步骤3中计算得到的电阻率分布情况转换为温度分布情况,最终实现陶瓷基复合材料高温部件上温度分布的实时有效测量。2.如权利要求1所述的基于电阻抗成像的陶瓷基复合材料高温部件温度测量方法,其特征在于:步骤1中,被测陶瓷基复合材料结构件为涡轮导向叶片(1),电极埋入高温部件内部边缘处;热防护装置采用超高温耐蚀陶瓷涂层均匀涂敷在电极表面,形成保护罩,以及采用石英纤维套管为导线隔热。3.如权利要求1所述的基于电阻抗成像的陶瓷基复合材料高温部件温度测量方法,其特征在于:步骤4中,开展试验,同步测量高温环境下陶瓷基复合材料试件两端电阻值以及沿着试件长度方向不同位置处的温度值。4.如权利要求3所述的基于电阻抗成像的...

【专利技术属性】
技术研发人员:高希光魏婷婷宋迎东贾蕴发董洪年张盛于国强
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

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